一种分层注水井套压异常监测管柱及其监测方法技术

本发明专利技术提供一种分层注水井套压异常监测管柱及其监测方法，井口四通安装在井口处，在井口内设置套管，套管与井口四通相连，油管自井口伸入套管内，在油管的中部设置套压异常监测装置，在套压异常监测装置的外侧安装密封筒，封隔器与密封筒相连，进而实现将油管与套管之间的环空密封的目的，油管的尾端由上至下依次设置带孔插入密封和堵头，在密封筒的尾端安装筛管，利用筛管将油管与套管之间的环空分为两个部分，即油管与筛管之间的环空和筛管与套管之间的环空。通过不同注水方法，利用内置的压力计监测出套压变化规律，并对可能造成套压异常的套管和油管受损，及封隔器和密封模块的密封性能等因素进行判断。的密封性能等因素进行判断。的密封性能等因素进行判断。

【技术实现步骤摘要】
一种分层注水井套压异常监测管柱及其监测方法


[0001]本专利技术涉及油田分层注水井套压异常监测
，更具体地说涉及一种分层注水井套压异常监测管柱及其监测方法。

技术介绍

[0002]目前，渤海油田共有注水井722口井。据不完全统计，井口存在不同程度套压问题的井次就多达100口井以上，而且亟待解决的井次有不断增加的趋势。井口带压容易造成采油树井口隐患阀，阀门故障，而且对于井口操作的生产操作人员及井下作业人员的安全作业存在一定隐患。传统解决套压的方法为进行大修再完井作业，工期长且作业费用高。对于注水井环空带压问题的原因认识相对较为笼统，一般认为是注水管柱变形造成密封设备失效引起的环空带压或者由于水质或者管柱材质、注水管柱结垢腐蚀破坏带来的环空带压问题造成。
[0003]目前，套压治理技术主要采用优化管柱结构和增产密封工具的密封性能的方式，这样无法在长管柱、腐蚀液体等井下复杂工况下实现有效密封。所以，有必要针对注水井套压异常情况，探讨注水井套压变化规律。提高套管和井口设备的安全系数，降低高套压井治理作业成本，提高修井效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术中的不足，现有的治理技术存在安全系数低的问题，提供了一种分层注水井套压异常监测管柱及其监测方法，通过不同注水方法，利用内置的压力计监测出套压变化规律，并对可能造成套压异常的套管和油管受损，及封隔器和密封模块的密封性能等因素进行判断，有利于提高修井效率，并增加套管和井口设备的安全系数。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
[0006]一种分层注水井套压异常监测管柱，包括油管、井口四通、套管、套压异常监测装置、筛管和堵头，所述井口四通安装在井口处，在所述井口内设置所述套管，所述套管与所述井口四通相连，所述油管自所述井口伸入所述套管内，在所述油管的中部设置所述套压异常监测装置，在所述套压异常监测装置的外侧安装密封筒，封隔器与所述密封筒相连，进而实现将油管与套管之间的环空密封的目的，所述油管的尾端由上至下依次设置带孔插入密封和所述堵头，在所述密封筒的尾端安装所述筛管，利用筛管将油管与套管之间的环空分为两个部分，即油管与筛管之间的环空和筛管与套管之间的环空；
[0007]所述套压异常监测装置包括投球短节、上压力计短节、密封测试接头和下压力计短节，所述投球短节的首端与所述油管相连，在所述投球短节的中部形成销钉孔，利用设置在所述销钉孔内的剪切销钉将球座固定在所述投球短节内，所述投球短节的尾端与所述上压力计短节的首端相连，在所述上压力计短节的内壁上形成一上压力计安装台，所述上压力计安装台将上压力计短节分为两端敞口中部非联通的结构，在所述上压力计安装台的侧面形成一上压力计测量孔，上压力计安装在所述上压力计安装台上，且与所述上压力计测
量孔相连通，所述上压力计短节的尾端与所述密封测试接头的首端相连，在所述密封测试接头的内壁上形成一密封测试压力计安装台，所述密封测试压力计安装台将密封测试接头分为两端敞口中部非联通的结构，在所述密封测试压力计安装台的侧面形成一密封测试压力计测量孔，密封测试压力计安装在所述密封测试压力计安装台上，且与所述密封测试压力计测量孔相连通，所述密封测试接头的尾端与所述下压力计短节的首端相连，在所述下压力计短节的内壁上形成一下压力计安装台，所述下压力计安装台将下压力计短节分为两端敞口中部非联通的结构，在所述下压力计安装台的侧面形成一下压力计测量孔，下压力计安装在所述下压力计安装台上，且与所述下压力计测量孔相连通，所述下压力计短节的尾端与所述油管相连，且在所述上压力计短节、所述密封测试接头和所述下压力计短节的侧壁上均形成桥式通道，以实现油管内流体由上至下依次通过上压力计短节、密封测试接头和下压力计短节时，流体能够正常流动的目的。
[0008]在所述上压力计短节的尾端外壁和所述密封测试接头的中部外壁上均匀形成密封槽，在所述密封槽内设置有密封模块，上压力短节的密封模块、密封测试短节、密封筒和密封测试短节的密封模块之间进行一个环形密封腔，利用密封测试压力计能够对上述环形密封腔内的压力进行测定。
[0009]在所述投球短节的侧壁上还开设有泄压孔，所述泄压孔位于所述销钉孔的上方或者下方。
[0010]在所述井口四通上还设置有防喷器。
[0011]在所述筛管与所述套管之间的环空内由上至下依次设置有封隔器，以实现将筛管与套管之间的环空分为互不相连通的注水层的目的。
[0012]一种分层注水井套压异常监测管柱的监测方法，按照下述步骤进行：
[0013]步骤1，总体排查：若反注时，套压始终稳定无变化，表明套管和油管无破损，并且封隔器和监测管柱的密胶筒都完好，说明此井套压无异常，结束检测；
[0014]反之，若反注时，套压不能稳定，说明有油管和套管可能有破损，或者封隔器和监测管柱的密胶筒受损导致密封失效，进入步骤2；
[0015]步骤2，排查油管，向套压异常监测装置中投球后正向注水，回放的油管压力数据若稳定，说明油管完好，进入步骤3；
[0016]若回放的油管压力数据若不稳定，说明油管破损，导致套压异常，结束检测；
[0017]步骤3，排查密封模块，若正向注水和反向注水时，密封测试压力计的回放数据无变化，说明监测管柱的密封胶筒性能良好，进入步骤4；
[0018]若密封测试压力计的回放数据若不稳定，说明监测管柱的密封胶筒受损导致套压异常，结束检测；
[0019]步骤4，排查封隔器，若向套压异常监测装置中投球后正向注水时，压力稳定，而向套压异常监测装置中投球前正向注水，套管压力增加，同时，监测管柱的密封胶筒性能良好，则说明封隔器的密胶筒受损，导致套压异常，结束检测；
[0020]反之，若向套压异常监测装置中投球后正向注水时，压力稳定，而向套压异常监测装置中投球前正向注水，套管压力不变，同时，监测管柱的密封胶筒性能良好，则说明封隔器的密胶筒完好，进入步骤5；
[0021]步骤5，排查套管，若反向注水时，套压降低，同时，已判断油管无破损，且封隔器和
监测管柱的密胶筒都完好，则说明套管受损导致套压异常。
[0022]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过不同注水方法，利用内置的压力计监测出套压变化规律，并对可能造成套压异常的套管和油管受损，及封隔器和密封模块的密封性能等因素进行判断，有利于提高修井效率，并增加套管和井口设备的安全系数。
附图说明
[0023]图1是正常分层注水时，套压监测管柱工艺图；
[0024]图2是反向注水时，套夺监测管柱工艺图；
[0025]图3是套压监测装置结构图；
[0026]图4是密封测试接头剖面图；
[0027]图中：1为油管，2为防喷器，3为井口四通，4为套管，5为套压异常监测装置，6 为密封筒，7为封隔器，8为筛管，9为带孔插入密封，10为堵头，
[0028]5‑
1为投球短节，5
‑
2为钢球，5
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.套压异常监测装置，其特征在于：包括投球短节、上压力计短节、密封测试接头和下压力计短节，所述投球短节的首端与所述油管相连，在所述投球短节的中部形成销钉孔，利用设置在所述销钉孔内的剪切销钉将球座固定在所述投球短节内；所述投球短节的尾端与所述上压力计短节的首端相连，在所述上压力计短节的内壁上形成一上压力计安装台，所述上压力计安装台将上压力计短节分为两端敞口中部非联通的结构，在所述上压力计安装台的侧面形成一上压力计测量孔，上压力计安装在所述上压力计安装台上，且与所述上压力计测量孔相连通；所述上压力计短节的尾端与所述密封测试接头的首端相连，在所述密封测试接头的内壁上形成一密封测试压力计安装台，所述密封测试压力计安装台将密封测试接头分为两端敞口中部非联通的结构，在所述密封测试压力计安装台的侧面形成一密封测试压力计测量孔，密封测试压力计安装在所述密封测试压力计安装台上，且与所述密封测试压力计测量孔相连通；所述密封测试接头的尾端与所述下压力计短节的首端相连，在所述下压力计短节的内壁上形成一下压力计安装台，所述下压力计安装台将下压力计短节分为两端敞口中部非联通的结构，在所述下压力计安装台的侧面形成一下压力计测量孔，下压力计安装在所述下压力计安装台上，且与所述下压力计测量孔相连通；所述下压力计短节的尾端与所述油管相连，且在所述上压力计短节、所述密封测试接头和所述下压力计短节的侧壁上均形成桥式通道。2.根据权利要求1所述的套压异常监测装置，其特征在于：在所述上压力计短节的尾端外壁和所述密封测试接头的中部外壁上均匀形成密封槽，在所述密封槽内设置有密封模块，上压力短节的密封模块、密封测试短节、密封筒和密封测试短节的密封模块之间进行一个环形密封腔，利用密封测试压力计能够对上述环形密封腔内的压力进行测定。3.根据权利要求1所述的套压异常监测装置，其特征在于：在所述投球短节的侧壁上还开设有泄压孔，所述泄压孔位于所述销钉孔的上方或者下方。4.利用权利要求1
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3任一所述的套压异常监测装置的一种分层注水井套压异常监测管柱，其特征在于：包括油管、井口四通、套管、套压异常监测装置、筛管和堵头，所述井口四通安装在井口处，在所述井口内设置所述套管，所述套管与所述井口四通相连，所述油管自所述井口伸入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颖，高永华，陈钦伟，孙凤林，李登，李楠，周赵川，徐国雄，褚英杰，刘华伟，于洪旭，刘森，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司天津分公司，
类型：发明
国别省市：